DE69918328T2 - FUEL TANK ASSEMBLY FOR MOTOR VEHICLE - Google Patents

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Abstract

A motor vehicle fuel tank assembly includes an inlet check valve (115) at the lower end (114) of a filler pipe to a fuel tank (111). A plunger (123) is movable under the head of fuel in the filler pipe (113) to uncover an orifice (121) against a spring (126). The head (143) of the plunger (123) has a profiled concave surface (120) which can divert the flow of incoming fuel towards the base of the tank in a single stream and thereby reduce spray and gassing of the fuel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einlassrückschlagventil zur Verwendung in einer Kraftstofftankanordnung für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine typische Kraftstofftankanordnung umfasst einen Kraftstofftank, einen Einfüllstutzen, ein Einfüllrohr, das den Einfüllstutzen mit dem Kraftstofftank verbindet, und ein Einlassrückschlagventil an der Basis des Einfüllrohrs zur Verhinderung eines Kraftstoffrückstroms aus dem Tank durch das Einfüllrohr. Eine gewöhnliche Funktion des Rückschlagventils besteht darin, einen Rückstoß zu verhindern, wenn der Kraftstofftank an einer Tankstelle aufgefüllt wird, und die Konstruktion kann relativ einfach sein, um diese Anforderung allein zu erfüllen. Aus Sicherheitsgründen im Fall eines Fahrzeugunfalls, der einen Bruch oder ein Wegreißen des Einfüllrohrs verursacht, muss das Einlassrückschlagventil jedoch fest verschlossen bleiben. Dies erzeugt dahingehend Konstruktionsprobleme, dass sich das Einlassrückschlagventil unter dem begrenzten Druck, der von der Kraftstoffsäule in dem Einfüllrohr zur Verfügung steht, öffnen muss. Obgleich einige Konstruktionsvorschläge dies erreichen können, besteht ein Problem darin, dass der Kraftstoff dort, wo er durch das Einlassrückschlagventil in den Kraftstofftank eintritt, in verschiedene Richtungen sprüht und dadurch die Freigabe von Gasen aus dem Kraftstoff verursacht. Dies erzeugt einen Staudruck in dem Kraftstofftank und erhöht die Kohlenwasserstoffemissionen. Wenn diese Emissionen mit Hilfe von Spezialausrüstungen, wie beispielsweise Kohlenstofffiltern, entfernt werden, wird die Ausrüstung größer und teurer.The The invention relates to an inlet check valve for use in a fuel tank assembly for motor vehicles according to the generic term of claim 1. A typical fuel tank assembly comprises a Fuel tank, a filler neck, a filler pipe, that the filler neck connects to the fuel tank, and an inlet check valve at the base of the filler pipe for preventing a fuel return flow from the tank the filler pipe. An ordinary one Function of the check valve is to prevent recoil when the fuel tank is refilled at a gas station, and the construction can be relatively easy to meet this requirement alone. Out security in the event of a vehicle accident involving breakage or tearing of the vehicle filling pipe causes the inlet check valve however, remain tightly closed. This creates construction problems to that effect, that the inlet check valve under the limited pressure of the fuel column in the filler pipe is available, must open. Although some design proposals can achieve this, there is a problem in that the fuel is where it passes through the inlet check valve entering the fuel tank, spraying in different directions and thereby the release of gases from the fuel. This generates a back pressure in the fuel tank and increases the hydrocarbon emissions. If these emissions with the help of special equipment, such as Carbon filters, the equipment becomes larger and larger expensive.

Das Dokument EP-A-0714800 offenbart ein Einlassrückschlagventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The Document EP-A-0714800 discloses an inlet check valve according to the preamble of claim 1.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstofftankanordnung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei der die oben genannten Probleme beseitigt oder verringert werden.It It is an object of the invention to provide a fuel tank assembly for a motor vehicle to solve the above problems eliminated or reduced become.

Gemäß der Erfindung wird ein Einlassrückschlagventil nach Anspruch 1 geschaffen.According to the invention becomes an inlet check valve created according to claim 1.

Das Ventilelement umfasst einen Kolben. Der Kolben kann dort im Wesentlichen koaxial zu dem Einfüllrohr verlaufen, wo es mit dem Tank verbunden ist. Der Kolben weist einen Kopf mit einer mit einem Profil versehenen Oberfläche auf, um Kraftstoff in Richtung der Ablassöffnung abzulenken. Vorzugsweise ist die mit einem Profil versehene Oberfläche konkav.The Valve element comprises a piston. The piston can be there in essence coaxial with the filler pipe run where it is connected to the tank. The piston has a Head with a profiled surface on, to deflect fuel towards the drain opening. Preferably is the profiled surface concave.

Die Kraftstofftankanordnung kann des Weiteren ein Zusatzrückschlagventil in oder benachbart zu dem Einlassrückschlagventil umfassen, das so angeordnet ist, dass es Kraftstoff aus dem Einfüllrohr bei einem niedrigeren Druck in den Kraftstofftank einlässt.The Fuel tank assembly may further include an additional check valve in or adjacent to the inlet check valve, the is arranged so that there is fuel from the filler pipe at a lower pressure into the fuel tank.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt schafft die Erfindung ebenfalls eine Kraftstofftankanordnung für ein Kraftfahrzeug, die Folgendes umfasst: einen Kraftstofftank, einen Einfüllstutzen, ein Einfüllrohr, das den Einfüllstutzen mit dem Kraftstofftank verbindet, und ein Einlassrückschlagventil am unteren Ende des Einfüllrohrs, um einen Kraftstoffrückstrom aus dem Tank durch das Einfüllrohr zu verhindern, wobei das Einlassrückschlagventil eine Ablassöffnung aufweist, die normalerweise durch ein Ventilelement geschlossen ist, das im Gebrauch durch den Druck des Kraftstoffs in dem Einfüllrohr gegen eine Federvorspannung bewegt werden kann, sowie ein Zusatzrückschlagventil in oder benachbart zu dem Einlassrückschlagventil, das so angeordnet ist, dass es Kraftstoff aus dem Einfüllrohr bei einem niedrigeren Druck in den Kraftstofftank einlässt.According to one second aspect, the invention also provides a fuel tank assembly for a motor vehicle, comprising: a fuel tank, a filler neck, a filler pipe, the the filler neck connects to the fuel tank, and an inlet check valve at the bottom of the filler pipe, to a fuel return the tank through the filler pipe to prevent, wherein the inlet check valve has a drain opening, which is normally closed by a valve element which is in the Use by the pressure of the fuel in the filler pipe against a spring bias can be moved, and an additional check valve in or adjacent to the inlet check valve so arranged is that there is fuel from the filler pipe at a lower Pressure into the fuel tank.

Das Zusatzrückschlagventil kann sich in dem Ventilelement befinden, wobei das Ventilelement in diesem Fall eine Elastomerdichtung umfassen kann. Die Elastomerdichtung kann auf einer kegelstumpfförmigen Oberfläche der Ablassöffnung angeordnet sein.The Additional check valve may be located in the valve element, wherein the valve element in this case may comprise an elastomeric seal. The elastomer seal can be on a frustoconical surface the drain opening be arranged.

Das Zusatzrückschlagventil kann einen Teller mit einem Kopf umfassen, der mit Federkraft gegen eine Zusatzventilöffnung vorgespannt ist, wobei sich die Zusatzventilöffnung in diesem Fall in dem Ventilelement befinden kann. Der Tellerkopf kann eine Elastomerdichtung umfassen, die auf einer kegelstumpfförmigen Oberfläche der Zusatzventilöffnung angeordnet sein kann.The Additional check valve may include a plate with a head that is against with spring force an additional valve opening is biased, wherein the additional valve opening in this case in the valve element can be located. The plate head may comprise an elastomeric seal, on a frustoconical surface the additional valve opening can be arranged.

Die Erfindung wird nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:The The invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings described, wherein:

1 ein vereinfachter schematischer Querschnitt einer Kraftstofftankanordnung gemäß der Erfindung ist; 1 a simplified schematic cross-section of a fuel tank assembly according to the invention;

2 ein Querschnitt durch die Basis eines Einfüllrohrs und eines Einlassrückschlagventils der in 1 gezeigten Anordnung ist; 2 a cross-section through the base of a filler pipe and an inlet check valve of the 1 shown arrangement;

3 eine ähnliche Ansicht wie 2 ist, die ein alternatives Einlassrückschlagventil zeigt; 3 a similar view as 2 is that shows an alternative inlet check valve;

4 eine ähnliche Ansicht wie 3 ist, die das alternative Einlassrückschlagventil in einem offenen Zustand zeigt; und 4 a similar view as 3 with the alternative inlet check valve in an open state; and

5 ein Querschnitt entlang der Linie V-V aus 4 ist. 5 a cross section taken along the line VV 4 is.

Unter Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst eine Kraftfahrzeug-Kraftstofftankanordnung einen Kraftstofftank 11, einen Einfüllstutzen 12 und ein Einfüllrohr 13, das den Einfüllstutzen mit dem Tank verbindet. Am unteren Ende 14 des Einfüllrohrs 13 befindet sich ein Einlassrückschlagventil 15. zur Verhinderung eines Kraftstoffrückstroms aus dem Tank 11 durch das Einfüllrohr. Ein Entlüftungsrohr 16 verbindet einen Luftraum oberhalb des Krafstoffpegels in dem Kraftstofftank 11 durch ein Entlüftungsrückschlagventil 17 und einen Kohlenstofffilter 18 mit dem Einfüllstutzen 12.With reference to 1 and 2 around a motor vehicle fuel tank assembly includes a fuel tank 11 , a filler neck 12 and a filler tube 13 that connects the filler neck to the tank. At the bottom 14 of the filler pipe 13 there is an inlet check valve 15 , to prevent fuel backflow from the tank 11 through the filler pipe. A vent pipe 16 connects an airspace above the Krafstoffpegels in the fuel tank 11 through a bleeder check valve 17 and a carbon filter 18 with the filler neck 12 ,

Das Einlassrückschlagventil 15 weist eine Ablassöffnung 21 auf, die in Richtung der Basis 22 des Tanks 11 weist, und diese ist normalerweise durch ein Ventilelement in Form einer mit einem Gelenk versehenen Klappe 23 geschlossen, die bei 24 mit einem Stützsteg 25 am Tank 11 gelenkig verbunden ist. Eine Haarnadelfeder 26 ist bereitgestellt, um die Klappe 23 gegen die Ablassöffnung 21 mit Federkraft vorzuspannen. Die ineinandergreifenden Oberflächen der Ablassöffnung 21 und der mit einem Gelenk versehenen Klappe 23 sind kegelstumpfförmig und mit Hilfe einer Elastomerdichtung 27 abgedichtet.The inlet check valve 15 has a drain opening 21 on that towards the base 22 of the tank 11 has, and this is normally by a valve element in the form of a hinged flap 23 closed at the 24 with a support bar 25 at the tank 11 articulated is connected. A hairpin feather 26 is provided to the flap 23 against the discharge opening 21 pretension with spring force. The interlocking surfaces of the discharge opening 21 and the hinged flap 23 are frusto-conical and with the help of an elastomeric seal 27 sealed.

Die mit einem Gelenk versehene Klappe 23 umfasst ein Zusatzrückschlagventil 30, das einen Teller 28 mit einem Kopf 29 umfasst, der mit Hilfe einer spiralförmigen Feder 32 gegen eine Öffnung 31 in der mit einem Gelenk versehenen Klappe 23 vorgespannt ist. Um die spiralförmige Feder 32 zu stützen und eine Führung für den Teller 28 bereitzustellen, weist die mit einem Gelenk versehene Klappe einen mit einem Flansch versehenen Vorsprung 33 auf, der von einem im Allgemeinen zylindrischen Abschnitt 34 gestützt wird, der Bohrungen 35 aufweist. Die ineinandergreifenden Oberflächen des Tellerkopfes 29 und der Öffnung 31 sind ebenfalls kegelstumpfförmig. und durch eine andere Elastomerdichtung 36 abgedichtet.The hinged flap 23 includes an additional check valve 30 that a plate 28 with a head 29 Includes, using a spiral spring 32 against an opening 31 in the hinged flap 23 is biased. To the spiral-shaped spring 32 to support and a guide for the plate 28 to provide, the hinged flap has a flanged projection 33 on top of a generally cylindrical section 34 is supported, the drilling 35 having. The interlocking surfaces of the plate head 29 and the opening 31 are also frusto-conical. and by another elastomeric seal 36 sealed.

Im Gebrauch wirkt der Druck, der von der durch den Einfüllstutzen 12 in das Einfüllrohr 13 eintretenden Kraftstoffsäule erzeugt wird, auf die mit einem Gelenk versehene Klappe 23, so dass sie gegen die Vorspannung der Haarnadelfeder 26 schwenkt. Oberhalb der Ablassöffnung 21 weist das untere Ende 14 des Einfüllrohrs 13 einen mit einem Profil versehenen Wandabschnitt 20 auf, der eine im Allgemeinen konkave Oberfläche aufweist, so dass die Strömung des eintretenden Kraftstoffs in einem einzigen Strom in Richtung der Basis des Tanks abgelenkt wird, insbesondere unter Hochströmungsbedingungen, wenn sich die Klappe 23 zu einer Seite dieses Stroms bewegen kann.In use, the pressure exerted by the through the filler neck 12 in the filler pipe 13 entering the fuel column is created on the hinged flap 23 so that they are against the bias of the hairpin spring 26 swings. Above the drain opening 21 has the lower end 14 of the filler pipe 13 a profiled wall section 20 having a generally concave surface such that the flow of incoming fuel is deflected in a single stream towards the base of the tank, particularly under high flow conditions when the flap 23 can move to one side of this stream.

Damit die Dichtung 27 an der mit einem Gelenk versehenen Klappe 23 einen ausreichenden Dichtungsdruck gegen die gegenüberliegende Seite der Ablassöffnung 21 aufweist, muss die Haarnadelfeder 26 eine Vorspannung aufweisen, die im Verhältnis zum Umfang der Dichtung steht. Wenn Kraftstoff mit einer nur geringen Geschwindigkeit (Tröpfelfüllung) in den Einfüllstutzen 12 eintritt, kann eine Neigung zu einem Anstieg des Kraftstoffpegels in dem Einfüllrohr 13 bestehen. Um dies zu verhindern, ist die Vorspannung der spiralförmigen Feder 32 des Zusatzrückschlagventils 30 beträchtlich geringer, wobei dies aufgrund des verringerten Umfangs der Dichtung 36 möglich ist.So that the seal 27 at the hinged flap 23 a sufficient sealing pressure against the opposite side of the discharge opening 21 has, the hairpin spring must 26 have a bias that is related to the circumference of the seal. When fuel enters the filler neck at a slow rate (trickle filling) 12 occurs, there may be a tendency for the fuel level in the filler tube to increase 13 consist. To prevent this, the bias of the spiral spring 32 the additional check valve 30 considerably lower, this being due to the reduced size of the seal 36 is possible.

Indem der Kraftstoff dazu gebracht wird, in einem einzigen, in Richtung der Basis des Tanks gelenkten Strom in den Tank einzutreten, tritt eine verringerte Wirbelströmung des Kraftstoffs und eine verringerte Menge an Kraftstoffnebel in dem Luftraum oberhalb des Kraftstoffs auf. Dies verringert die Menge an Gas, das aus dem Kraftstoff freigegeben wird, so dass die Abgabe durch das Entlüftungsrohr 16 verringert wird.By causing the fuel to enter the tank in a single flow directed toward the base of the tank, a reduced turbulence of the fuel and a reduced amount of fuel mist occur in the air space above the fuel. This reduces the amount of gas released from the fuel so that the discharge through the vent tube 16 is reduced.

In den 3 bis 5 tragen die Teile, die dieselben oder funktionell dieselben wie die aus 2 sind, dieselben Bezugszahlen wie die entsprechenden oder funktionell äquivalenten Teile aus den 1 und 2, jedoch unter Addition von 100. Das Einlassrückschlagventil 115 am unteren Ende 114 des Einfüllrohrs 113 weist ein Ventilelement in Form eines Kolbens 123 auf, der koaxial zu dem unteren Ende 114 des Entlüftungsrohrs verläuft. Der Kolben 123 ist durch eine spiralförmige Feder 126 in eine Position vorgespannt, in der ein Endflansch 141 an einer Schulter 142 anliegt und der Kolben 123 in der Kugel des unteren Endes 114 des Einfüllrohrs durch eine Elastomerdichtung 127 abgedichtet ist, um das Einfüllrohr 113 vom Inneren des Tanks 111 zu trennen. Der Kolben 123 weist einen Kopf 143 mit einer konkaven, mit einem Profil versehenen Oberfläche 120 auf.In the 3 to 5 carry the parts that are the same or functionally the same as those 2 are the same reference numerals as the corresponding or functionally equivalent parts of the 1 and 2 but with the addition of 100. The inlet check valve 115 at the bottom 114 of the filler pipe 113 has a valve element in the form of a piston 123 on, coaxial with the lower end 114 of the vent pipe runs. The piston 123 is by a spiral spring 126 biased in a position in which an end flange 141 on a shoulder 142 abuts and the piston 123 in the ball of the lower end 114 the filler pipe through an elastomeric seal 127 is sealed to the filler pipe 113 from the inside of the tank 111 to separate. The piston 123 has a head 143 with a concave, profiled surface 120 on.

Im Gebrauch wirkt der durch das Eintreten der Kraftstoffsäule in das Einfüllrohr 113 erzeugte Druck auf den Kolben 123, um ihn gegen die Vorspannung der Feder 126 zu bewegen und eine Ablassöffnung 121 freizulegen, wobei Kraftstoff aus dem Einfüllrohr 113 abwärts in einem einzigen Strom in Richtung der Seite des Tanks 111 gelenkt wird. Eine Rippe 143 wirkt mit einer Kerbe im Flansch 141 zusammen, um eine Winkelausrichtung für den mit einem Profil versehenen Kopf 143 bereitzustellen.In use, it acts by entering the fuel column into the filler tube 113 generated pressure on the piston 123 to him against the bias of the spring 126 to move and a drain opening 121 expose, taking fuel out of the filler pipe 113 down in a single stream towards the side of the tank 111 is steered. A rib 143 acts with a notch in the flange 141 together to provide angular alignment for the profiled head 143 provide.

Falls gewünscht, kann der Kolben 123 ein ähnliches Zusatzventil wie das in 2 gezeigte Zusatzrückschlagventil 30 umfassen. Alternativ kann sich das Zusatzrückschlagventil 130 in einem festen Teil des unteren Endes 114 des Einfüllrohrs benachbart zum Einlassrückschlagventil 115 befinden. Ebenso kann das in 2 gezeigte Einlassrückschlagventil 15 dahingehend modifiziert werden, das Zusatzrückschlagventil 30 zu entfernen und dieses oder ein funktionell ähnliches Ventil in einem benachbarten Teil des unteren Endes 14 des Einfüllrohrs anzuordnen.If desired, the piston can 123 a similar additional valve like the one in 2 shown additional check valve 30 include. Alternatively, the additional check valve 130 in a fixed part of the lower end 114 the filler pipe adjacent to the inlet check valve 115 are located. Likewise, that can be done in 2 shown inlet check valve 15 be modified to that Additional check valve 30 remove and this or a functionally similar valve in an adjacent part of the lower end 14 to arrange the filler pipe.

Claims (9)

Einlassrückschlagventil (15, 115), das zur Verwendung in einer Kraftstofftankanordnung für ein Kraftfahrzeug angeordnet ist, wobei die Tankanordnung Folgendes umfasst: einen Kraftstofftank (11, 111), einen Einfüllstutzen (12), ein Einfüllrohr (13, 113), das den Einfüllstutzen mit dem Kraftstofftank verbindet, wobei das Einlassrückschlagventil (15, 115) am unteren Ende (14, 114) des Einfüllrohrs angeordnet ist, um einen Kraftstoffrückstrom aus dem Tank durch das Einfüllrohr zu verhindern, wobei das Einlassrückschlagventil eine Ablassöffnung (21, 121) aufweist, die in Richtung der Basis (22) des Tanks weist und normalerweise durch ein Ventilelement (23, 123) geschlossen ist, das im Gebrauch durch den Druck des Kraftstoffs in dem Einfüllrohr gegen eine Federvorspannung bewegt werden kann, wobei das Ventilelement und die Öffnung derart angeordnet sind, dass sie die Strömung des eintretenden Kraftstoffs in einem einzigen Strom in Richtung der Basis des Tanks ablenken, und wobei das Ventilelement einen Kolben (123) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben einen Kopf (143) mit einer mit einem Profil versehenen Oberfläche (120) aufweist, um Kraftstoff in Richtung der Ablassöffnung (121) abzulenken.Inlet check valve ( 15 . 115 ) arranged for use in a fuel tank assembly for a motor vehicle, the tank assembly comprising: a fuel tank (10); 11 . 111 ), a filler neck ( 12 ), a filler pipe ( 13 . 113 ), which connects the filler neck with the fuel tank, wherein the inlet check valve ( 15 . 115 ) at the lower end ( 14 . 114 ) of the filling tube is arranged to prevent a fuel return flow from the tank through the filler pipe, wherein the inlet check valve has a drain opening ( 21 . 121 ) facing towards the base ( 22 ) of the tank and normally by a valve element ( 23 . 123 ), which in use can be moved against spring loading by the pressure of the fuel in the filler tube, the valve member and the aperture being arranged to deflect the flow of incoming fuel in a single flow towards the base of the tank , and wherein the valve element comprises a piston ( 123 ), characterized in that the piston has a head ( 143 ) with a profiled surface ( 120 ) to fuel in the direction of the discharge port ( 121 ) distract. Einlassrückschlagventil nach Anspruch 1, wobei der Kolben (123) dort im Wesentlichen koaxial zu dem Einfüllrohr (113) verläuft, wo es mit dem Tank (111) verbunden ist.An inlet check valve according to claim 1, wherein the piston ( 123 ) there substantially coaxial with the filler pipe ( 113 ), where it is with the tank ( 111 ) connected is. Einlassrückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mit einem Profil versehene Oberfläche (120) konkav ist.An inlet check valve according to claim 1 or 2, wherein the profiled surface (Fig. 120 ) is concave. Einlassrückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventilelement (123) eine Elastomerdichtung (127) umfasst.Inlet check valve according to one of the preceding claims, wherein the valve element ( 123 ) an elastomeric seal ( 127 ). Einlassrückschlagventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die des Weiteren ein Zusatzrückschlagventil in oder benachbart zu dem Einlassrückschlagventil (115) umfasst, das so angeordnet ist, dass es Kraftstoff aus dem Einfüllrohr (13, 113) bei einem niedrigeren Druck in den Kraftstofftank (11) einlässt.An inlet check valve assembly according to any one of the preceding claims, further comprising an auxiliary check valve in or adjacent to the inlet check valve (12). 115 ) arranged to deliver fuel from the filler pipe (10). 13 . 113 ) at a lower pressure in the fuel tank ( 11 ). Anordnung nach Anspruch 5, wobei sich das Zusatzrückschlagventil in dem Ventilelement (123) befindet.Arrangement according to claim 5, wherein the additional check valve in the valve element ( 123 ) is located. Einlassrückschlagventilanordnung nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Zusatzrückschlagventil einen Teller mit einem Kopf umfasst, der mit Federkraft gegen eine Zusatzventilöffnung vorgespannt ist.Inlet check valve assembly according to claim 5 or 6, wherein the additional check valve is a plate comprising a head biased by spring force against an auxiliary valve opening is. Anordnung nach Anspruch 7, wobei der Tellerkopf eine Elastomerdichtung umfasst.Arrangement according to claim 7, wherein the plate head a Elastomeric seal comprises. Anordnung nach Anspruch 8, wobei die Elastomerdichtung des Tellerkopfs auf einer kegelstumpfförmigen Oberfläche der Zusatzventilöffnung sitzt.Arrangement according to claim 8, wherein the elastomeric seal of the plate head on a frustoconical surface of the Additional valve opening sitting.
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